شبکه های بین خودرویی VANET

معرفی شبکه های بین خودرویی VANET

شبکه های بین خودرویی VANET یک نوع از شبکه های ادهاک موبایل می باشند که ارتباط میان وسایل نقلیه مجاور و همینطور بین وسایل نقلیه و تجهیزات ثابت که اغلب در کنار جاده ها نصب می گردد را فراهم می سازند. هدف اصلی در شبکه های بین خودرویی ، فراهم نمودن راحتی و امنیت بیشتر برای مسافران است.

اگر چه شبکه های بین خودرویی VANET یک موضوع جدید نیست اما همچنان به ارائه چالش های پژوهشی و مشکلات جدید می پردازد. هدف اصلی از شبکه های بین خودرویی VANET کمک به یک گروه از وسایل نقلیه برای راه اندازی و نگهداری یک شبکه ارتباطی در میان آنها بدون استفاده از هر در مواقع اضطراری بحرانی ایستگاه پایه مرکزی یا هر کنترل است. یکی از کاربرد های اصلی شبکه های VANET ، در مواقع اضطراری بحرانی پزشکی است که در آن هیچ زیر ساخت وجود ندارد در حالی که ارسال اطلاعات برای حفظ زندگی انسان بسیار مهم است.

با این حال، همراه با این برنامه های کاربردی مفید از VANET ، چالش ها و مشکلات جدید ظهور می کند. فقدان زیر ساخت در شبکه ونت مسئولیت های اضافی در وسایل نقلیه قرار می دهد. هر وسیله نقلیه بخشی از شبکه می شود و همچنین هر وسیله نقلیه در این شبکه مدیریت و کنترل ارتباطات همراه با نیاز های ارتباطی خود را دارد. شبکه های موردی خودرویی مسئول برقراری ارتباط بین وسایل نقلیه در حال حرکت در یک محیط خاص می باشد.

ارتباطات خودرو به خودرو و ارتباطات خودرو با زیرساخت

یک خودرو با خودرو های دیگر به طور مستقیم در ارتباط است که به نام ارتباطات خودرو (V2V) استو یا یک خودرو با یک زیرساخت به عنوان یک با خودرو یک واحد کنار جاده به نام ارتباطات خودرو به زیرساخت (V2I) ارتباط برقرار می کند. شکل زیر یک سناریو VANET را نشان می دهد. موضوع کلیدی در طراحی شبکه های VANET در یک شبکه ارتباطی، مسیریابی درست بسته به روش موثر است.

شبکه 1: ايجاد يک شبكه موقت استفاده از وسايل نقليه براي ايمنی ترافيک جاده

پروتکل مسیریابی VANET در شبکه های بین خودرویی VANET

یکی از محبوبترین پروتکل های مسیریابی VANET مسیریابی موقت برداری مبتنی بر تقاضا (AODV) است که با استفاده از یک روش ایجاد مسیر تقاضا محور است. محدودیت این روش این است که با جاری شدن سیل آسای پیام در کل شبکه ایجاد می شود. بسیاری از محققان راه حل های برای رفع این سربار پیام در پروتکل AODV ارائه کرده اند.

شکل 2: پروتکل های مسیریابی در شبکه VANET

یکی دیگر از روش های مسیریابی، مسیریابی منبع پویا است. مسیرها در کش ذخیره می شود و انتظار می رود که منبع دانش کامل از گام به گام مسیر به مقصد را داشته باشد. بسیاری از برنامه های کاربردی مهم در شبکه VANET جهان امروز وجود دارد. این برنامه ها از خدمات مهم پزشکی تا فعالیت های سرگرمی و اوقات فراغت باید قادر به انجام تمام نیاز درحال تغییر کاربران باشد.

برخی از برنامه های کاربردی کلیدی VANET

• کار بر روی کاهش تعداد مرگ و میر و آسیب در جاده ها : با هشدار به راننده در مورد خطرات در پیش است.
• مهندسی ترافیک و یا بهره وری : افزایش کلی عملکرد سیستم های حمل و نقل با کاهش زمان و تراکم سفر.
• راحتی و کیفیت خدمات جاده ای به مسافران : راحتی برنامه های کاربردی برای مسافران مانند “جستجوی پیشرفته سیستم های اطلاعات “،” سیستم های پرداخت الکترونیکی ” و “مجموعه عوارض الکترونیکی” و غیره.

شبکه 3: انواع ارتباطات در VANET

برخی از ویژگی های کلیدی یک مدل VANET

• توپولوژی پویا : محیط VANET با توجه به تحرک بالای وسایل نقلیه همواره در حال تغییر توپولوژی است. اتصال بین دو وسیله نقلیه سفر به طور متوسط با محدودیت سرعت در جهت مخالف در یک مدت زمان بسیار کوتاه از بین می رود. این زمان اتصال با افزایش سرعت وسایل نقلیه در آزاد راه یا محیط بزرگراه کمتر می شود.
• قطع مکرر اتصال : ارتباط بین وسایل نقلیه در شبکه های VANET به دلیل جنبش بالای گره ها و تغییر مکرر در محیط مکررا قطع می شود.
• مدل سازی تحرک: به منظور اجرای VANET موثر و واقعی، یک مدل دقیق تحرک برای این محیط بسیار پویا مورد نیاز است.
• الگوهای تحرک قابل پیش بینی : در محیط VANET بسیاری از وسایل نقلیه در جاده های از پیش تعریف شده و بزرگراه حرکت می کنند. این مسئله اجازه استفاده از الگوهای قابل پیش بینی در طراحی شبکه را می دهد.
• استفاده از فن آوری های دیگر : بسیاری از وسایل نقلیه در VANET این روزها قادر به یکپارچه سازی سیستم خود با فن آوری های دیگر در دسترس مانند سیستم موقعیت یابی جهانی هستند.
• عدم محدودیت عمر : در مقایسه با شبکه موقت دستگاه های تلفن همراه (MANET) گره ها در VANET با امتیاز داشتن عمر باتری طولانی تر هستند. این مسئله می تواند برای پردازش محاسباتی مؤثر و پیچیده مکانیسم های مسیریابی و امنیت در شبکه مورد استفاده باشد.
• محدودیت تاخیر : ونت مسئول تحویل پیام های اضطراری پزشکی حیاتی است. این پیام ها باید در زمان به منظور حفظ زندگی انسان تحویل داده شود.